数字多路阀在多功能抢险救援车中的应用

主要具有挖掘、起重、拖拽、推土清障功能，同时还 阀、减压阀、先导阀、LS 负载压力反馈阀、位移传感
配 置多种作业机具，通过快换接头实现破碎、抓取、 器、压力传感器 ；工作模块包括 ：先导阀、主阀、二次
剪切、切割等多种功能 [1]。液压主阀作为液压系统的 溢流阀、位移传感器、压力传感器，图 1 为数字多路阀
3 数字多路阀在多功能抢险救援车中的应用
多功能抢险救援车液 压系统采用负载敏感系统， 负载敏感泵补偿压力的设定必须与系统向匹配。补偿 压力设定过小，阀芯的微动性能最好，但是会导致阀 芯开到最 大也 无 法 使 泵的 排量 达 到最 大， 导 致 满足不 了负载最大速度要求 ；补偿压力值设定过大，导致阀
编制可编程控制器与变频器的通讯程序，即可通过可 即可，为了防止出厂参数被修改，首先四台变频器参数
编程控制器给定变频器控制转矩，同时可编程控制器 全部恢复为出厂值，在 P r.CLR 中设定 A LL.CL=1 参
读取变频器的各种控制状态，包括输出电压、输出电 数恢复为出厂值。
流、输出转矩等等。可编程控制器左端安装上 FX3u-
图 1 数字多路阀液压原理图
图 4 数字多路阀控制系统结构图
图 2 单阀芯设计结构图
图 3 双阀芯独立设计结构图
双阀芯独立设计的结构如图 3 所示，该结构的特 点在于 连 接 执 行机 构的工作 油路由两个 独 立 的阀 芯 控 制，相当于用两个三维三通阀代替一个三位四通阀，两 个三位 三 通 阀 分别连 接 执 行机 构的 进 出油口。 双 阀 芯 的油路上设有薄膜压力传感器，同时还集成 LV DT 直 线位移 传感 器。 通 过 对 油路压 力传感 器和阀芯位移 传 感 器 信号 的闭 环 控制， 可以准 确的对 执 行机 构 进 行压 力和流 量控制。 采用双 阀芯 独 立设 计 的 液 压 主阀， 通
庄裕锋/ZHUANG Yufeng 王 恒/WANG Heng 杜辰蕊/DU Chenrui
摘 要 ：简要介绍了数字多路阀液压原理和组成部分，解析了双阀芯独立设计和阀芯闭环控制等优点。阐述了在 多功能抢险救援车中减小压力损失、复合动作流量分配模式的应用。
关键词 ：多功能抢险救援车 数字多路阀 双阀芯
数字多路阀控制系统结构如图 4 所示，主要包括 主 控制 器、 控制手 柄、 数 字 多路 阀、 执 行机 构。 控制 手柄发出控制信号到主控制器，集成在数字多路阀上 的 子 控制 器 接 收 到主 控制 器发 出的 指 令， 双 阀 芯主 阀 在相应的指令下控制执行机构在对应的模式下工作。其 中主控制器和子控制器通过 CA N 总线进行通信，支持 J1939 和 CA NOPEN 两种通信协议。数字多路阀采用 闭 环 控制， 子 控制 器发 出指 令 给 先 导 阀 芯， 双 阀 芯主 阀 在 先导 油的作用下执 行 响应 的 动作， 同时 集 成 在 双 阀芯中的传感 器 将主阀的压 力和位移 信号反馈 给 子控 制器，从而可以准确的控制压力和流量。
向及变频器输出电压、输出电流、输出转矩及运行方向 钢销显示支腿受拉、受压力小，受力波动也小。这种
均显示出来。方便操作人员了解运架一体机的运行状态， 控制方法在其他类型的架桥机上也值得推广应用。
显示直观、控制可靠。
收稿日期：2019-01-12
主支腿控制图如前图 3。
通讯地址：郑州市二七区马寨工业园区明晖南路1号（450064）
施工技术 Construction Technology
数字多路阀在多功能抢险救援车中的应用
Application of Digital Multiple Valve for Multifunction Rescue Vehicle
徐州工程机械集团有限公司 江苏徐工工程机械研究院有限公司 徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室
2019.04 建设机械技术与管理 33
施工技术 Construction Technology
系是固定不变的，在阀芯加工时就已经确定，进出油口 的压 力和流 量不能 进 行 独 立 控制， 控制灵活 性 差， 实 现一 些 特 殊功 能 需 要 额 外增 加液 压 元 件， 客户化设 计 互换性差，设计成本高。
核心零部件，正确的选用液压主阀直接关系到整机的 液压原理图。
操控性、复合动作协调性、可靠性、维护性。
1 数字多路阀简述
数字多路阀是一种新型负载敏感多路阀，主要特
2 优点解析
常 规 的 执 行机 构的 进 出油口节 流 通 过一根 阀 芯来
控制，其结构如图 2 所示。阀芯的进出油口开口对应关
3 控制系统构成
过 对两个 独 立阀芯的 控制方 式 进 行 组合， 可以轻 易的 实现常规的单阀芯设计难以实现的功能。
双阀芯独立设计的工作模式如下表所示 ：
表1 双阀芯独立设计工作模式
单阀芯模式
双阀芯模式
压力控制
综合流量控制
流量控制
智能流量控制
位置控制
压差控制
浮动控制
开环PWM控制
1. 进油模块 2. 工作模块 3. 压力传感器 4. 减压阀 5. 溢流阀 6.LS 压力反馈阀 7. 位移传感器 8. 先导阀 9. 主阀 10. 二次溢流阀
4 变频器调试
本系统采用三菱 FX3u 可编程控制器，基本单元连
1）四台变频器控制功能相同，所以除变频器通讯
接有 FX3u-16CCL-M 主站模块，作为主站，每台 FR- 地址参数设置不同外，四台变频器其余参数设置相同。
A840 变频器上有 A8NC 通讯选件卡，作为设备子站。 故可以设置好一台变频器参数，其他变频器参数复制
2）变频器参数设置见前表 1。
485ADP，通过 MODBUS-RTU 标准协议读取主支腿四
个钢销传感器的受力大小和方向。可编程控制器通过 5 结束语
编程口与 T P1061Ti 触摸屏进行通讯，通过触摸屏显示
该 系统 经 过 和后车 轮胎 控制系统 配合 调 试与测试
可编程控制器内部数据，把四个钢销的受力大小、方 后Байду номын сангаас已投入运行多年，系统工作稳定、可靠，主支腿
多功能抢险救援车作为一种重型应急救援车辆， 点有 ：集成控制器、采用双阀芯独立设计、集成压力和
主要应用于地震、塌方、洪水、泥石流等自然灾害发生时， 位移传感器、支持 CA N 总线通信。数字多路阀主要由
道路清障、堰塞湖疏通、废墟清理、掩埋救援等方面， 进油模块和工作模块组成，其中进油模块包括 ：溢流